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[硕士论文] 刘欢逸
环境科学与工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:榨菜废水属于高盐高有机、高氮磷、可生化性强的废水,不经处理排放将会带来严重的环境污染问题。高盐度引起的渗透压会增加对微生物的抑制作用,使得传统活性污泥法难于正常进行。本研究以以浙江某榨菜废水处理厂中试过程存在问题为基础,重点解决生化处理过程中微生物对榨菜废水各项指标冲击变化的适应性问题。实验室采用序批式间歇性活性污泥法SBR反应器作为废水处理工艺,采用逐步提升盐度的驯化方式对耐盐微生物进行筛选,通过对优势菌种群落结构分析和处理效果来研究耐盐微生物的适应性。同时,采用海藻酸钠和活性炭为包埋载体对耐盐活性污泥进行固定化处理,强化在有机物和盐度骤然变化时的耐冲击性能。主要结论如下:
  (1)阶段性提高盐度的驯化方式能够筛选出性能优异的耐盐微生物,镜检发现草履虫类、豆形虫和漫游虫能够适应高盐榨菜废水环境,并且出水水质良好,说明此类微生物可作为处理高盐榨菜废水的指示性生物。
  (2)耐盐微生物中的优势菌门主要为Proteobacteria变形菌门(50.90%)、Bacteroidetes拟杆菌门(34.13%)、Planctomycetes浮霉菌门(8.20%)。在高盐环境下,检测出具有脱硫作用功能菌为Desulfomicrobium(脱硫微菌属)和Desulfovibrio(脱硫弧菌属),具有硝化功能的菌属是Nitrosomonas(亚硝化单胞菌属),同时还检测出Paracoccus(副球菌属)、Azoarcus(固氮弓菌属)等具有脱氮功能的反硝化菌,说明系统在好氧SBR反应器中可能发生了同步硝化反硝化作用。此外,微生物经过高盐驯化能够培养出Marinobacterium和Gelidibacter具有耐盐性质的海洋菌属,在降解有机物方面发挥了重要作用。
  (3)有机物<2000mg·L-1、氨氮<60mg·L-1;DO控制在5~6mg·L-1;温度保持在25℃~30℃;pH控制在7~8,在此条件下,耐盐微生物可以高效降解榨菜废水中的有机物和氨氮,使出水达到一级B排放标准。
  (4)海藻酸钠作为活性污泥的包埋载体可以强化耐盐微生物抗冲击性,原因在于活性污泥经包埋处理后将处在一个相对稳定的微环境中,能够抵抗外界环境突变带来的冲击,同时,底物从载体表面进入载体内部时,形成的浓度梯度可以起到缓冲的作用,使微生物免受外界环境变化所带来的强烈冲击。
[硕士论文] 赵文元
环境工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:本课题主要以兰州市安宁区刘家堡某处废旧拆除建筑现场建筑垃圾为研究对象,利用建筑垃圾制备再生骨料,以再生骨料为原料制备环保砖,并对再生环保砖使用过程中存在的环境风险进行了分析。
  基于上述目的,本课题研究了再生环保砖的原材料特性、配合比设计、工艺流程。主要包括以下几个方面:(1)通过对再生骨料的工艺流程分析,得出适用于实验室生产再生骨料的生产工艺,并分析再生骨料与天然骨料性能存在差异。(2)再生环保砖保水层配合比参照《普通混凝土配合比设计规程》,设计再生环保砖保水层强度等级为C25,坍落度范围为35mm~50mm,确定试验砂率为0.36,水灰比为0.6。为最大效率利用建筑垃圾,试验设计再生骨料取代天然骨料,取代率分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%,并研究了取代率对坍落度的影响。(3)经过对成型的再生环保砖保水层养护28d,对其进行抗压强度、保水率试验,研究发现,随着再生骨料取代率增加,再生环保砖抗压强度呈下降趋势,保水率逐渐增大,由此确定了再生骨料的最佳取代率。(4)再生环保砖储水层配合比参照《透水水泥混凝土路面技术规程》,确定试验水灰比为0.3。试验研究再生粗骨料全取代率下,不同目标孔隙率对储水层强度、透水性能的影响,目标孔隙率分别为20%、25%、30%,并确定了不同目标孔隙率下的试验方案。(5)根据再生环保砖储水层试验方案,对成型的再生环保砖储水层养护28d,并对储水层进行抗压、抗折强度、透水率测试,研究发现,随着目标孔隙率的增加,储水层抗压、抗折强度降低,透水率增大,并确定了储水层最佳目标孔隙率。(6)对制备成型的再生环保砖,通过酸雨模拟试验,分别测定了再生环保砖中的锌、铬、铅、镉的浸出量。并参考《地表水质量标准》(GB3838-2002)对其进行判定。通过固液萃取法对再生环保砖中孔隙水溶液pH测试,针对再生环保砖偏碱性的特点,提出降碱措施。
  研究结果表明:(1)再生骨料与天然骨料性能存在差异,再生骨料与天然骨料相比,表观密度小于天然骨料,而在压碎指标、吸水率、含水率等指标上,再生骨料大于天然骨料。根据规范要求,对再生骨料级配进行分析,再生骨料级配满足规范要求。(2)在基准水灰比为0.6,砂率为0.36时,单掺再生粗骨料为60%左右,再生环保砖保水层抗压强度及保水率达到最大值,单掺再生细骨料为50%左右,再生环保砖保水层抗压强度及保水率达到最大值。(3)基准水灰比为0.3时,目标孔隙率为25%左右,再生环保砖储水层抗压强度及透水性能达到最大值。(4)根据酸雨模拟实验结果,再生环保砖中镉未检出,随着取代率增加,锌、铬、铅都有一定量的浸出,对照《地表水质量标准》(GB3838-2002)中Ⅴ类水质中规定的要求,再生环保砖中的锌、铬、铅、镉浸出液浓度都低于标准中规定的要求,说明大部分重金属都有效固化在再生环保中,再生环保砖在使用过程中不会对环境造成风险。
[硕士论文] 陶仁乾
建筑与土木工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着我国新农村经济建设步伐的不断推进,农村环境建设逐渐受到重视,特别是农村生活污水的处理现状备受关注。我国北方地区因低温期长、水质不稳定、经济条件等的限制导致生活污水处理效果不佳、处理难度大、处理成本高等问题。本文针对目前我国北方地区生活污水中存在的问题,以聚二甲基二烯丙基氯化铵(HCA)为主要混凝剂,开展HCA及其复配混凝剂对农村污水的强化混凝预处理的试验研究,从而减小后续处理单元的处理负荷,降低基建费用,最终实现对西北地区生活污水进行经济有效地防治的目标。
  HCA单因素试验主要因素分别为:水力条件(混合搅拌、絮凝搅拌强度及时间)、初始pH值、HCA投加量并以SS、TP及COD去除率为评价指标,结合分形维数以及Zeta电位的测试结果对HCA处理效果进行验证,得出各个因素参数值为:在水温为15℃-23℃范围内,混合搅拌速度400r/min,混合搅拌时间1.5min,絮凝搅拌速度100r/min,絮凝搅拌时间5min,初始pH值8.5-9.0左右,HCA投加量15mg/L,此时HCA对SS、TP及COD去除率分别可达92.2%、74.9%、65.1%。当HCA投加量为15mg/L时分形维数与Zeta电位分别为1.0149、-2.03mv,符合分形维数与Zeta电位的表征规律,同时进一步说明了试验筛选结果的合理性以及两种验证方法的适用性。
  为进一步优化HCA混凝参数,在单因素试验的基础上进行了正交试验,选取的主要因素分别为:初始pH值、HCA投加量、混合搅拌速度梯度、混合搅拌速度梯度、混合搅拌时间、絮凝搅拌速度梯度、絮凝搅拌时间。结果显示各因素对HCA处理效果的影响顺序为:初始pH值>HCA投加量>混合搅拌速度梯度>混合搅拌时间>絮凝搅拌速度梯度>絮凝搅拌时间。Zeta电位及分形维数的结果显示出与单因素试验结果类似的规律,即处理效果佳的絮体分形维数较大、Zeta电位的绝对值更接近0mv点位。正交试验优化HCA单独投加的混凝条件为:混合搅拌G值为244.3-268.2s-1(<15℃)、混合搅拌GT值为7329-8046、絮凝G值为38.9-40.5s-1、絮凝时间为5min、初始pH为8.5-9.0左右、HCA投加量为15mg/L。
  对正交试验结果的分析,初步进行了HCA处理生活污水的混凝机理探索,结果表明:混凝过程中,HCA主要是充分发挥其高正电荷性的特点,通过电性中和作用形成微小毛绒絮体,再通过吸附架桥、网捕卷扫等作用将细小絮体逐渐凝结为较大絮体颗粒最终沉降,从而达到去除水中污染物的目的。
  为进一步探究HCA复配混凝剂的处理效果,进行了HCA与无机混凝剂(FeCl3、PAC、PAFC)及有机混凝剂(PAM、AM)之间的复配试验,主要考察了投加比、初始pH值及投加量因素对复配混凝剂处理效果的试验。通过HCA与其他混凝剂复配组合处理效果的对比,当HCA∶PAC投加比为1∶20,投加量为10mg/L,初始pH值为8.5左右时,SS去除率在90%以上,TP去除率在65%左右,COD去除率在60%左右,与其他复配组合的处理效果相比,其形成的絮体颗粒较为粗大稳定,投量相对较少。
  针对西北地区生活污受温度影响较大的特点,文中探究了温度对HCA处理效果的影响,试验进行了常温与低温(15℃以下)两个温度环境下HCA处理效果的对比。结果表明温度对HCA处理效果影响较小,常温下各评价指标较低温时虽有提高但提高幅度均在10%以内。
  文末利用软件Design Expert8.0,根据Box-Behnken Design(BBD)实验设计对影响HCA处理生活污水效果的主要因素参数值进行了优化,过程中仍以SS、TP、COD去除率为评价指标,结果显示:正交试验絮凝搅拌时间为5min,初始pH确定为8.5左右,HCA投加量为15mg/L,通过响应面法优化后的结果所得初始pH值与正交试验结果接近,絮凝搅拌时间基本在5min左右,但HCA投加量优化值与正交试验值区别较大,对应SS、TP及COD去除率分别为90.2%、25.7%及39.9%。
[硕士论文] 谷俊辉
环境工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:印染废水通常具有有机物含量高、pH值偏碱性、色度高、可生化性差等特点,属于较难处理的废水之一。本文的研究主要围绕电絮凝-电气浮-酶催化组合工艺处理印染废水展开。研究主要分为两个部分,第一部分为电絮凝-电气浮-酶催化处理模拟硫化黑印染废水的能力;第二部为研究电絮凝-电气浮-酶催化法处理污水处理站印染废水的能力,并通过出水水质分析与污水处理站所使用的AB法-芬顿法进行对比。论文成果如下:
  1.通过控制温度、时间、极板间距、电路密度等单因素来进行电絮凝-电气浮处理模拟硫化黑印染废水的研究,之后采用正交试验筛选出电絮凝-电气浮的最佳条件。通过改变温度、pH、过氧化氢用量、反应时间等因素进行酶催化实验,探究酶催化反应的最佳条件。最后基于两者的最佳条件下进行电絮凝-电气浮-酶催化参数优化实验,得出电絮凝-电气浮-酶催化组合工艺去除模拟硫化黑印染废水的最佳条件。结果表明在电絮凝-电气浮-酶催化组合工艺中,电絮凝-电气浮部分的最佳条件为温度为45℃,时间为120min,极板间距为2cm,电流密度为275A/m2;酶催化部分的最佳条件为温度为40℃,pH为9.0,时间为35min,过氧化氢用量为1.2ml。
  2.通过控制温度、时间、电路密度等单因素进行电絮凝-电气浮处理污水处理站印染废水的研究,之后采用正交试验筛选出去除该废水的最佳条件。通过控制温度、pH、过氧化氢用量、反应时间等因素进行酶催化去除印染废水实验,探究酶催化反应的最佳条件。基于最佳条件下进行电絮凝-电气浮-酶催化参数优化实验,得出电絮凝-电气浮-酶催化组合工艺去除污水处理站印染废水的最佳条件。将电絮凝-电气浮-酶催化法与污水处理站所使用的AB-芬顿法进行水质对比分析。电絮凝-电气浮-酶催化法的最终出水水质为COD为479.8mg/L,氨氮为173.6mg/L,pH值为7.08,色度接近于0,AB-芬顿法的最终出水水质为COD为633.7mg/L,色度为521度左右,氨氮为194.7mg/L,pH为6.98。
[硕士论文] 孙国强
农业环境保护 浙江农林大学 2018(学位年度)
摘要:近年来人类活动加剧特别是大量的工农业和生活污水给生态环境带来了巨大的压力,导致磷元素过度流向各类水体造成富营养化污染。当前污水处理中除磷主要有化学絮凝沉淀法除磷和微生物法除磷。生物法主要是利于微生物吸收污水中的磷并通过排出菌泥沉淀达到去除效果,但存在释磷和周期较短等问题而往往不能达到理想效果。化学絮凝剂是一种常见有效的除磷方法并被广泛应用,但容易导致污泥量增大,对后续处理增加难度,并且严重影响其他生物过程。近年来研究发现化学絮凝剂与生物除磷工艺相结合具有明显协同效应,这为磷的高效去除提供新的思路。因此本研究注重探讨了电解材料参数和化学絮凝剂对于除磷工艺效果的影响,将有助于污水处理中除磷的优化控制。
  首先研究了电解法对于污水处理中磷的影响,实验结果表明:铝电极的处理效果明显比铁电极的处理效果要好,铝电极的去除率比铁电极的除磷率高出30%左右。在电流大小为0.2A、电解间距为2cm以及电解时间为60min的条件下,最终的除磷率能达到97.8%,出水中磷浓度稳定在0.4mg·L-1左右,低于国家磷排放的标准(低于0.5mg·L-1)。
  研究了PAC、FeSO4、聚合硫酸铁、聚合氯化铁和聚合硫酸铝五种化学除磷试剂的混凝除磷效果,混凝实验结果表明,PAC、FeSO4、聚合硫酸铁、聚合氯化铁和聚合硫酸铝五种化学除磷试剂的最佳处理的pH分别为5,5,6,9和9。然后对于五种化学除磷试剂的复配的实验结果表明,相对于单一的除磷试剂,五种化学除磷试剂的复配对于除磷的效果都有不同程度的提高。聚合硫酸铁和聚合氯化铁在单独使用的时候去除效果不佳但是在进行复配后,聚合硫酸铁和聚合氯化铁的组合在配比为1∶1、浓度为10mg·L-1的时候除磷率能达到90%以上,而且无论酸性条件还是碱性条件对于除磷效果都没有影响,既减少了化学药剂的使用,又能提高除磷效果。
[博士论文] 周添红
市政工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:马铃薯为地属于高海拔干旱半干旱地区的西北甘肃、宁夏等地的重要粮食作物和经济作物。马铃薯淀粉加工业为该地区重要的支柱产业和薯农脱贫的主要途径,为带动当地农村经济发展做出了巨大贡献。但马铃薯淀粉加工带来的高泡沫、高浊度和高浓度的废水排放成为该地区村镇河道黑臭水体的主要来源,严重影响了附近居民的正常生活,因此,马铃薯淀粉加工废水处理成为制约马铃薯加工行业发展的瓶颈问题。本文针对该问题,根据马铃薯淀粉加工废水各组分的特性,逐步提取废水中有用组分,资源化回收利用废水中含有的B淀粉、细纤维、马铃薯蛋白质等营养物质,随后通过厌氧与好氧结合的方法进行污染控制处理,最后采用光催化技术对污染控制处理后的尾水进行深度净化,达到中水回用目标,以期研发符合马铃薯加工企业现状需求的成套资源化、高效率、低成本的处理技术,实现废水中各组分的资源化利用,促进马铃薯淀粉加工业的和谐发展。主要研究内容和结论如下:
  (1)依据马铃薯淀粉加工废水中主要含有的马铃薯B淀粉、蛋白质、氨基酸、有机酸和低聚糖等不同组分的物化特性,采用离心分离、酸热絮凝沉淀、UASB、高效固定化微生物等综合处理技术依次回收B淀粉、细纤维、马铃薯蛋白粉和甲烷燃气,马铃薯蛋白质提取率达到85%以上,提取回收的蛋白粉纯度达到80%以上,实现了马铃薯淀粉加工废水资源化处理的目的,脱蛋白质废水采用厌氧好氧结合技术进行污染控制处理,排出的尾水与原废水相比CODcr、 NTU、TN、TP和BOD5的去除率达分别达到99%、96%、90%、86%和99.7%以上。
  (2)采用自蔓延燃烧法合成CuFe2O4和MgFe2O4助催化剂,通过离子交换沉淀法合成了系列Ag3PO4@CuFe2O4和Ag3PO4@MgFe2O4复合催化剂,对复合催化剂进行XRD、XPS、BET、PL、UV-vis DRS、SEM、VSM和TEM等表征,结果表明CuFe2O4和MgFe2O4均匀地分散在Ag3PO4立方体结构的表面,Ag3PO4@CuFe2O4(10%)和Ag3PO4@MgFe2O4(10%)对罗丹明B(RhB)的降解速率常数分别达到0.1423 min-1和0.1370 min-1,复合催化剂的光催化活性相比Ag3PO4提高了2倍以上,明显改善了催化剂的光催化稳定性和回收性能,同时探讨了复合催化剂的光催化机理。
  (3)采用水热法合成NiFe2O4助催化剂,以二维氧化石墨烯(GO)和三维MIL-101(MOF)为介体,通过离子交换沉淀法和共沉淀法分别合成了系列Ag3PO4/GO/NiFe2O4和Ag3PO4/MIL-101/NiFe2O4三元复合催化剂,对复合催化剂进行XRD、XPS、BET、PL、UV-vis DRS、SEM、VSM、TEM和ESR等表征,结果表明GO和MOF的引入加速了复合催化剂的电荷转移速率和光生空穴-电子的分离效率,增强了复合催化剂的荧光寿命,提升了复合催化剂的光催化活性,Ag3PO4/GO/NiFe2O4(8%)和Ag3PO4/MIL-101/NiFe2O4(20%)复合催化剂对RhB的降解速率常数分别达到0.1956 min-1和0.1018 min-1,相比Ag3PO4分别提高了2.3倍和1.78倍,循环利用实验表明复合催化剂具有优异的光催化稳定性和回收性,降解机理研究表明复合催化剂电荷转移机制为Z-scheme型,光催化活性主要取决于光生电子-空穴对的分离效率。
  (4)将Ag3PO4@CuFe2O4(10%)和Ag3PO4@MgFe2O4(10%)半导体-半导体二元复合催化剂与Ag3PO4/GO/NiFe2O4(8%)和Ag3PO4/MIL-101/NiFe2O4(20%)半导体-介体-半导体三元复合催化剂用于可见光催化深度净化马铃薯淀粉加工废水资源化处理后的尾水,净化结果表明,制备的四种磷酸银基复合催化剂均具有深度净化的效果,Ag3PO4/GO/NiFe2O4(8%)复合催化剂的净化效果最佳,尾水CODcr、TOC和TN去除率分别达到60.7%、35.1%和10.0%,深度净化趋势与RhB评价体系的降解趋势一致,但降解速率和净化效率有待进一步提高,净化机制也需要更深入的研究工作去探明。
[博士论文] 彭立宇
化学工程与技术 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:经济的发展促进了生活水平的改善,也增加了餐厨垃圾的生成量,这不仅为环保问题带来巨大的压力和难度,同时餐厨垃圾的产生还伴随着生物质能的消耗,造成浪费。以往人们在对餐厨垃圾进行处理时,往往会造成二次污染,从而影响到环境。厌氧消化技术可通过微生物作用,促使餐厨得到分解,从而实现能量转化,生成甲烷,促使生物质能得到有效利用。但是现阶段的餐厨垃圾厌氧消化技术也面临着四个主要的问题:
  (1)餐厨垃圾预处理问题,特别是高油脂含量底物的预处理问题;
  (2)厌氧消化工艺运行稳定性问题,即如何建立参数体系和选取评价指标以保证厌氧消化工艺的连续稳定运行;
  (3)厌氧消化沼液处理问题,即如何实现餐厨沼液的无害化处理;
  (4)剩余污泥综合利用问题,即如何有效提高剩余污泥可生化性和提高废弃有机质的综合利用率。
  基于以上问题,本文重点进行了高油脂含量底物的预处理,厌氧消化工艺稳定运行和沼液及剩余污泥的处理等研究,使餐厨垃圾的可生化性进一步提高,同时对沼液和剩余污泥进行深度处理,降低了工艺本身对环境破坏的影响,提高了整体资源的综合利用效率。主要工作如下:
  1、为了提高餐厨垃圾中油脂的降解程度,增加生物气产量,将耦合了生物-物化的预处理方法应用于厌氧消化系统中。研究发现引入油脂降解菌可以提高油脂废水厌氧消化的效率。同时,引入超声和柠檬酸可以增加甲烷产量和提高油脂废水发酵效果。实验发现超声预处理可以提高初始阶段的甲烷产量,柠檬酸预处理则可以在随后的阶段中将较高的产甲烷趋势维持下去。实验分析表明,在油脂降解菌接种率为9%,超声时间为10min和柠檬酸浓度500mg/L下可实现最大的甲烷产量,为1100ml/gVS,是未经处理时的2.8倍,证明该处理方式可以有效促进油脂废水的降解。
  2、针对餐厨垃圾单相厌氧消化系统极易酸化,长期运行缺乏有效监控指标,极易导致发酵失败的问题,本文在中温条件下利用单相厌氧消化反应器进行了中试规模的启动和连续式单相厌氧消化系统运行试验。选取碱度作为评价厌氧消化系统稳定性的评价指标,同时考查该指标在系统长期稳定运行中对系统环境的调控作用。结果表明,本试验在启动及连续稳定运行时,碱度变化较于其他传统参数变化更加灵敏,适于作为调控指标。系统稳定运行后,底物总负荷可以达到12.9kg/m3/d,甲烷浓度可达到70%,生物气产率可达0.54m3/kg VS。与启动初期相比底物处理能力提高1.9倍,沼气产率提高1.2倍,厌氧消化系统启动成功并且可以连续稳定运行270d以上,同时还能实现较高的经济收益。
  3、为了解决沼液处理问题,本文进行了厌氧折流板反应器(ABR)工艺的考查。针对前期隔室酸化严重,后期隔室底物匮乏等问题,对反应器进行了改造并优化了进水工艺。实验结果表明,分区进料为6∶3∶1时反应器性能最佳,其死区占比仅为8.17%。反应器内污泥颗粒形成良好,菌落丰度高,分布较为合理。进水COD为4000-5000mg/L时,COD去除率在90%-95%之间,TN去除率约在60-70%间,其他主要参数也均达到工艺要求,但尚不能直接排放,需要进一步深度处理。
  4、针对沼液的进一步深度处理问题,本文采用了膜生物反应器(MBR)处理工艺。研究采用“搅拌-曝气”方式替代原有曝气方式运行,考查了外加连续搅拌对膜生物反应器MBR的运行效果的影响,研究发现,在外加连续搅拌下,MBR在COD和氨氮去除以及处理效率方面均优于无搅拌。其COD和氨氮去除率分别提升至95%和96%,出水COD降为40-60mg/L,符合国家一级排放标准,膜通量提升至14.68L/h*m2,是无搅拌下的3倍。同时发现连续搅拌下的污泥颗粒具有更大的比表面积和更多的附着位点。对于减小反应器占地面积,提高反应器运行效率和减小餐厨渗滤液处理费用来说具有较大优势。
  5、针对剩余污泥综合利用问题,本文基于微波和柠檬酸盐的协同作用,在剩余污泥的厌氧消化预处理阶段引入微波和柠檬酸盐耦合工艺,研究发现污泥的降解特性和产能特性得到显著提高,在微波功率20MJ/kg TS和柠檬酸钠浓度0.11g/g TS下,剩余污泥的生化甲烷能力达到218.88ml/g VS,比空白组提升了147.7%。实验发现,微波可对微生物絮体及微生物细胞进行破解,使胞内和EPS中的有机物得到快速释放,从而有利于进一步水解;而柠檬酸盐可通过解絮凝作用破坏紧密/松散联结型的EPS,进一步促进微波对EPS的破解作用。结果表明,微波和柠檬酸盐的协同作用将显著提高剩余污泥的厌氧消化预处理效果,提高剩余污泥的有效利用。
[硕士论文] 杨婷
环境科学与工程 内蒙古大学 2018(学位年度)
摘要:厌氧氨氧化(ANAMMOX,AMX)是比传统除氮更节约成本且无污染化程度较高的工艺过程。本研究构建了厌氧移动床生物膜反应器(a lab scale anaerobic moving biofilm reactor,AMBBR)处理模拟市政废水,考察了低基质浓度、有机物和低温以及停运启动对反应器脱氮性能的影响,同时利用高通量测序方法解析菌群组成和丰度变化,并通过生物反应计量学分析氮脱除途径。以此,针对现实生活中AMX工艺的升级给予一些数据帮助。研究主要结论如下:
  (1)当基质浓度从39.7mg NH4+-N/L--12.8mg NH4+-N/L--24.8mg NH4+-N/L时,NH4+-N、NO2--N和TN的平均去除率分别是95.3%--65.2%--85.3%、95.7%--96.6%--97.7%和38.3%--62.6%--81.2%。低基质浓度降低了脱氮效率,但随着浓度提高而恢复。
  (2)添加100mg/L有机物干扰了系统连续运行的状态,但运行一段时间后,NH4+-N和TN的脱除效率得到提高。有机物的添加促进了AMX反应。
  (3)温度从35±1℃降到31±1℃时,氮的去除率没有显著变化;降低至25±1℃后,系统受到低温的冲击,氮去除率显著降低;适应温度后,去除率可恢复。
  (4)停运启动时,低氮浓度的启动速度最快,其次是低温;NO2--N的去除速度要快于NH4+-N;稳定运行后,低氮浓度和有机物存在的条件下脱氮效率可在短期内提升到80%以上,但低温条件下脱氮效率恢复较慢。
  (5)主要优势菌群(门)包括Proteobacteria,Bacteroidetes,Acidobacteria,Firmicutes,Actinobacteria,Planctomycetes,Chloroflexi.Planctomycetes(ANAMMOX菌)的丰度随浓度降低而降低,但浓度恢复后,其丰度又继续增加;添加有机物促进了Planctomycetes菌在生物载体显著生长;低温限制了Planctomycetes菌的生长,导致其丰度降低。
  (6)脱氮途径包含AMX、硝化、亚硝酸盐氧化和反硝化过程,AMX反应一直是最主要的除氮方式。
[硕士论文] 余琳
生态学 四川农业大学 2018(学位年度)
摘要:随着经济的发展和生活水平的提高,厨余垃圾的产量在与日俱增。然而,厨余垃圾不合理的堆放及处理,一方面易造成资源大量浪费,另一方面易导致水、土壤及大气污染。因此,探寻新型、高效的厨余垃圾处理方法是亟待解决的问题。本研究通过对本地家蝇进行诱捕驯化,采用正交试验设计探讨家蝇生物转化厨余垃圾最适的厨余垃圾配比、饲养密度及补料方式,通过对厨余垃圾转化率、幼虫生理生化指标进行测定,分析其转化效果及产品品质,并以幼虫产品作为饲料进行罗非鱼养殖试验,探究其用于鱼类养殖的可行性及安全性。
  (1)家蝇生物转化厨余垃圾的最优方法为饲养密度10.0g/kg,厨余垃圾配比为主食类∶菜肴类=1∶3,补料方式为一次性补料,此方法厨余垃圾转化率达75%以上,得到幼虫产量约120g/kg,幼虫个体重(50只计)约0.51g,幼虫粗蛋白含量约52%,符合国家鱼粉标准GB/T19164-2003(粗蛋白含量≥50%)。
  (2)家蝇生物转化厨余垃圾后,幼虫粗蛋白(52.8±2.12%)超过国家鱼粉标准GB/T19164-2003,且含有丰富的氨基酸,E%(必需氨基酸占总氨基酸)为45.1%,E/N(必需氨基酸与非必需氨基酸的比值)为0.83,均高于FAO-WHO提出的参考蛋白模式(40%和0.60);残余物水分25.4±5.02%,较转化前降低约59.5%,有机质含量59.0±2.18%,且含有较高的氮磷钾,可作为优质的有机肥原料。
  (3)家蝇幼虫进行罗非鱼养殖,家蝇鲜幼虫组的存活率最高达到90.0%,家蝇干幼虫组罗非鱼的增长率和肥满度最高,分别为75.7%和2.14%,家蝇干幼虫养殖的罗非鱼粗蛋白及粗脂肪含量均显著高于家蝇鲜幼虫组。
  (4)家蝇幼虫各重金属含量呈现锌(Zn)>铜(Cu)>镉(Cd)>铬(Cr)>铅(Pb)>镍(Ni),其中Zn、Cu、Pb及Cd富集系数均大于1,但其含量仍然低于国家鱼粉标准;残余物中重金属含量呈现Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>Cd,其中重金属Zn、Cu、Pb、Ni较厨余垃圾重金属含量显著升高,但各重金属群均低于40.0,属A级无污染;家蝇干幼虫组养殖罗非鱼重金属含量低于市售干幼虫组,鲜幼虫组养殖罗非鱼重金属Cu、Cr、Cd、Ni含量低于其他组,无论家蝇干幼虫组或家蝇鲜幼虫组养殖罗非鱼,各重金属均不存在健康风险。
[硕士论文] 罗意清
环境科学 河南师范大学 2018(学位年度)
摘要:发制品是以人发、化纤或动物毛发为主的原材料,通过复杂的工序加工形成的假发制品。目前发制品的生产方式仍然较为粗放,生产过程耗水量大,排放废水可生化性差,且含有大量酸、碱、表面活性剂、染料、油脂、氨基酸等物质,增加了废水处理的难度。本文通过对发制品企业进行实地调研,针对生产过程中耗水量大、排放量大的主要工艺进行探讨与研究,提出节水减排的改进方案,通过模拟实际生产找出节水减排措施的最佳工艺参数,为发制品行业的节水减排工作提供技术支持。
  本文主要研究内容包括:
  (1)对发制品行业的用水情况和污染物排放情况进行深入调查和分析,识别发制品企业的排污节点,诊断发制品企业节水减排潜力,提出发制品行业节水减排工艺方案。
  (2)对发制品行业节水减排工艺选用做了以下研究:探究发制品前处理主要环节最适生产条件、染色液和酸浸液膜处理原位提升回用效果验证、超声辅助染色效果探究、新型逆流冲洗工艺选用与探究。
  (3)结果表明,酸洗、中和、漂发、染色四个工段最适pH分别为5、11、7、1,最适处理Ca离子浓度分别为为1.5g/L、0g/L、0g/L、1g/L。实验验证了膜处理原位回用处理效果,该工艺的使用能为原工序节水50%。实验还表明超声辅助有利于发制品染色,能提高染色段对不同pH水的适应能力。通过对工艺的筛选与调试,得出三遍冲洗中的两次逆流冲洗最适合染色、酸洗后发制品冲洗。若同时使用膜处理原位回用与逆流冲洗技术,生产吨产品能节水138t,约能节约25%的生产用水。
[硕士论文] 林伟
建筑与土木工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:随着D市经济的快速发展,城镇人口密度不断上升,城镇化水平日益提高,同时也产生了一系列水污染问题。D市某镇污水排放量持续增加,但排水设施落后,且缺乏污水处理的资金和渠道,导致大部分未经处理的污水直接排入了农村河道,从而污染了城镇内大部分的水体,因此研究与开发适用于符合小城镇污水处理特点的处理工艺已迫在眉睫。
  通过调查分析,D市该镇的的排污现状有两个问题:一方面污水收集系统现为雨污合流制,镇区几乎无排水管网,受纳水体为该镇的中心湖;另一方面,该镇没有污水处理厂,只有少量的化粪池,污水直接排放至水体。
  本设计内容针对以上问题,主要分为两部分:一是对污水管网进行改造,将雨污合流制改为雨污分流制;二是根据该镇的水质水量情况并结合当地的相关规划要求设计一套经济合理的污水处理系统,要求处理水质达到一级A标准。首先对该镇污水水量进行预测近期2017-2025年为4000m3/d,远期2026-2030年为8000m3/d。污水收集管网具体为将之前的合流管道改为雨水管道,在下方铺设污水管道,对污水管网进行重新设计。
  本文对各种二级生物处理、深度处理、除磷以及消毒工艺进行了技术经济比较和方案论证,最终确定污水处理工艺流程为:粗格栅+提升泵房+细格栅+沉砂池+CASS生物池+网格絮凝沉淀池+纤维转盘滤池+消毒,二级处理工艺选择CASS工艺,深度处理选用混凝沉淀+过滤工艺,网格絮凝池与斜管沉淀池合建,出水达到国标中一级A标准。本次设计规模较小,污泥产量较少,直接浓缩脱水,含水率达到60%后进行卫生填埋。
  根据前述污水、污泥处理工艺的比选结果,污水处理厂设计总规模为8000m3/d,近期4000m3/d,排水体制为分流制。远期总变化系数应为1.66,近期总变化系数应为1.80,远期最大时流量为553.4m3/h,近期最大时流量为300m3/h,连通管渠等按最大时流量计算。整个厂区分为三个部分,生产区内的构筑物根据进出水的方向按照工艺流程呈几字形布置。
[硕士论文] 毋浪鹏
制浆造纸工程 广西大学 2018(学位年度)
摘要:目前使用反渗透技术可以使造纸废水达到回用要求,但会将进水中的胶体、有机物及无机盐等杂质高浓度浓缩,生成难被降解的反渗透浓水。因此,开展反渗透难降解有机废水的处理技术研究对制浆造纸废水处理有重要意义。论文研究对象是东莞某造纸反渗透浓水,分别采用粉末活性炭吸附法、芬顿氧化法、混凝法及芬顿混凝组合工艺对其进行处理研究,用COD、UV254表征造纸反渗透浓水中的难降解有机物含量、苯环类等芳香族有机物含量的去除效果。主要研究成果如下:
  (一)在粉末活性炭对吸附造纸反渗透浓水的单因素试验中,试验结果说明:粉末活性炭量2g/L,pH=3,反应时间30min,反应温度30℃时,粉末活性炭的对UV254去除率是91%,CODCr的去除率是75%。在拟合等温吸附模型中,粉末活性炭对造纸反渗透浓水中的CODCr和UV254的等温吸附反应更适合Freundlich吸附等温吸附模型,吸附过程遵循准二级动力学吸附模型。
  (二)芬顿氧化的单因素实验与响应面理论分析,结果表明:在pH=3.24、FeSO4·7H2O投加量2.59g/L、H2O2投加量1.55mL/L(m(FeSO4·7H2O)∶V(30%H2O2)=1∶0.6)、反应时间为26.12min最佳条件下,CODCr去除率是63%、UV254去除率是82.7%,与预测值接近,说明响应面法适合CODCr去除率和UV254去除率的工艺优化,具有实在意义的价值。对CODCr去除率和UV254去除率各个因数影响顺序分别为:对CODCr去除率,溶液初始pH>接触时间>FeSO4·7H2O用量;对UV254去除率,溶液初始pH>接触时间>FeSO4·7H2O用量。
  (三)混凝法进行单因素试验,试验结果显示:PFS量2g/L,pH为中性,PAM量2mg/L,沉降时间10min最佳条件下,UV254去除率是47.27%,CODCr去除率是32.14%。对造废水进行芬顿与混凝在各自较佳的条件进行处理的后,CODCr去除率是75.6%,UV254去除率是90.8%。
  (四)通过GC-MS对造纸反渗透浓水及不同出水结果分析表明,粉末活性炭吸附法和芬顿氧化法对烷烃类物质有很好的去除效果,特别是芬顿氧化法对烷烃去除效果要优于粉末活性吸附法,但活性炭吸附法对含有苯环或者杂环有机物去除效果要优于芬顿氧化法;混凝对少部分烷烃类有机物去除有效果,芬顿混凝对有机物去除效果远远优于其单独使用效果,去除效果最好。
[硕士论文] 江承亮
环境工程 浙江大学 2018(学位年度)
摘要:全世界每年产生大量的餐厨垃圾,极大地威胁着生态环境和人体健康。黑水虻生物转化作为一项新兴的餐厨垃圾处理技术,由于可克服餐厨垃圾处理主流技术的缺陷,且能有效地将废弃有机物转化为稳定的生物有机肥以及高附加值的虫体蛋白,而逐渐得到重视。但鲜有关于黑水虻肠道菌群对堆体菌群和代谢功能影响的研究。而昆虫肠道菌群已被证实不仅可对宿主产生各种影响,还在有机物的降解、昆虫影响环境等方面起着至关重要的作用。因此,本研究以黑水虻生物转化堆体、自然堆肥(即对照组)和黑水虻肠道为研究对象,采用高通量测序技术、PICRUSt、共现网络等技术以及入侵理论,探索黑水虻肠道菌群对堆体菌群和代谢功能的影响机制。本研究取得的结论如下:
  (1)黑水虻生物转化相比对照组具备更强的有机物质代谢和分解能力。黑水虻生物转化后C、N、H、S和P等含量均明显下降,减量率分别为48.8%、61.9%、52.0%、74.1%和43.5%,明显高于对照组;干物质减量为38.8%,明显优于对照组。此外,黑水虻生物转化餐厨垃圾的过程中β-糖苷酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性,至堆肥结束分别升至295.8mol/(g·d)、12105μg/(g d)、17322nmol/(g·d),均显著高于对照组。
  (2)接种黑水虻幼虫后,堆体中的微生物多样性明显下降;群落结构明显改变;黑水虻转化组和黑水虻幼虫肠道组的biomarker分别为Corynebacterium和Dysgonomonas。堆肥结束后,部分肠道菌(12.9%)定殖在黑水虻堆体中,最高时有66.0%,而黑水虻肠道大部分细菌(85.6%)被初始餐厨垃圾中的细菌替代。此外,研究发现黑水虻堆体相较于对照组具有更强的外界抵抗力。
  (3)添加黑水虻幼虫后堆体的代谢功能明显加强,黑水虻堆肥组中有11种代谢功能以及42.3%的功能基因显著高于对照组,如同型产乙酸、碳水化合物的活性酶、三羧酸循环、氢代谢、糖酵解、硫化物代谢;仅有产甲烷和高分子物质水解等2种显著低于对照组,而代谢功能的强化是由于肠道菌群对堆体菌群的“重塑与改造”作用。
  (4)黑水虻幼虫肠道菌可通过入侵堆体生态位,对堆体菌群产生影响,堆体菌群可以同样的方式影响肠道菌群,两者的相互影响形成了一个介于两者之间的中间新生态位,而有机物的降解可能主要发生在这个新生态位中。有趣的是,这两种入侵主要是由一些低丰度菌调控,g_Corynebacterium、v_Dysgonomona、g_Sphingomonas、g_Staphylococcus和v_Anaerococcus等;此外,肠道菌入侵可能是导致堆体中微生物多样性减少的原因之一。
[硕士论文] 刘航
微生物学 广西大学 2018(学位年度)
摘要:甘蔗糖蜜酒精废水COD(Chemical oxygen demand)浓度高,有机成分复杂,难以处理,单一使用某种方法难以达到净化效果。本实验在前期厌氧发酵处理基础上,开展对厌氧出水进行深度处理研究,考查在好氧处理过程中通过添加不同来源的微生物菌群和金属离子对处理效果的影响,为糖蜜酒精废水的彻底净化提供理论和技术依据。
  实验在小试条件下进行,反应器运行温度为室温,有效工作体积为8L,污泥接种量为反应体积1/3,每个实验设计三个平行。采用批量进样方式,反应周期为8h,分别是进水、好氧曝气反应6.5h、沉淀30-35min、排水5min,静置50min。曝气方式采用曝气盘延伸污泥底部曝气,曝气量控制在DO值(溶解氧)2mg/L左右。分别以牛粪、鸡粪、猪粪作为外源微生物菌群接种物,接种量占污泥总重量的1/5,以COD为检测指标。结果发现,分别添加牛粪、鸡粪、猪粪驯化后,COD平均去除率分别为46%、54%、57%,不添加外源微生物驯化的COD平均去除率52%。在添加猪粪作为外源微生物群的活性污泥中筛选可以利用糖蜜酒精废水为碳源的菌株6株,经鉴定分别为Bacillus cereus、Proteus sp、Acinetobacter sp、Exiguobacterium sp、Pseudomonas sp、Comamonas sp。经混合培养、驯化后,按处理废水体积的5%作为投放量投加入好氧反应器,最终好氧反应器稳定运行时的COD平均去除率为60%。本实验还以此为基础分别考查了金属离子Fe3+和Mg2+对活性污泥驯化的影响。实验设计了不同金属离子的浓度,投加量分别0mg/L、10mg/L、50mg/L和100mg/L。实验结果表明,在低浓度时,两种金属离子对活性污泥影响微弱,当浓度为100mg/L时,好氧反应阶段的平均COD去除率反而下降为57%,数据表明金属离子对好氧处理效果没有明显影响。分别以铁碳微电解、Fenton试剂法以及二者工艺联合使用对糖蜜酒精废水好氧出水进行进一步处理试验,实验过程中采取单因素试验和正交试验,得出各工艺对于废水水样处理的最佳条件为(反应体系200mL):铁碳微电解进水pH=3,铁屑添加3g,铁碳比1∶1,反应时间6h,COD去除率为40±2.66%;Fenton试剂法pH=4,H2O2投放量3.5mL,10%FeSO4溶液投加量1.5mL,反应时间40min,COD去除率为75.49±1.75%;铁碳—Fenton联合处理为在铁碳处理基础上Fenton试剂条件的优化,其最优条件为pH=4,H2O2投放量3.5mL,FeSO4溶液投加量1mL反应进行为30min,COD去除率为66.57±0.95%。实验结果为好氧处理及深度处理提供了实践参考。
[硕士论文] 杨幽
植物营养学 广西大学 2018(学位年度)
摘要:为研究不同碳源及添加比例对于氮的去除率的影响,通过选取鹅卵石、沸石、蛭石和砂砾四种基质进行过柱实验,研究不同基质对于氮、磷等物质的去除率,筛选出最适宜作为人工湿地基质的材料,再通过添加稻草杆和玉米秸秆作为外加碳源,并分别按照0.5、1和2kg·m-2的比例加入已选基质实验柱中,比较不同碳源和不同添加比例下对氮、磷等物质的净化效果,筛选出合适的碳源比例。最后,选取美人蕉和风车草作为湿地植物,分别加入稻草杆和玉米秸秆,以研究人工湿地在不同植物、碳源和碳源比例的情况下对氮、磷等物质的去除率,选出一套最优组合,使得出水指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB189198-2002)一级标准A标准。通过实验得出以下结论:
  (1)不同种类的基质对于人工湿地的净化效果不同,当进水碳氮比达到5∶1时,在不添加碳源的情况下,鹅卵石、沸石、蛭石和砂砾四种基质的氮的去除率顺序分别是鹅卵石<砂砾<沸石<蛭石;磷的去除率顺序则是鹅卵石<蛭石<沸石<砂砾;对于COD的去除率则是鹅卵石<砂砾<蛭石<沸石。
  (2)在进水碳氮比约为2∶1时,添加稻草、玉米秸秆能够提高人工湿地对生活污水中N、P的去除率,添加稻草的去除率比添加玉米的去除率更好,且添加比例为1kg·m-2时效率达到最高。
  (3)不同种类的植物和碳源组合影响湿地氮、磷等元素的去除率,风车草对于湿地的净化效果好于美人蕉,风车草并加入为1kg·m-2的稻草对于湿地的净化效果最佳。
[硕士论文] 桂园
市政工程 扬州大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,利用移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor,MBBR)处理城市污水成为研究热点。在本研究中,选用了分段式MBBR反应器(分段式MBBR)和不分段式MBBR反应器(不分段式MBBR)两种MBBR反应器;分段式MBBR自下而上分为四个反应区,每两个反应区之间用布满小孔的挡板分隔。
  本研究以自配城市污水为研究对象,在不分段式MBBR中快速启动,培育出具有良好脱氮性能的生物膜。考察分段式与不分段式MBBR对城市污水的处理,分析比较这两种反应器,选择更具有优越性的反应器。在试验过程中,观察反应器运行的情况,并总结影响反应器运行的因素,针对各因素进行深入研究。同时针对低C/N比的城市污水,采取相应的措施保证反应器脱氮效率与稳定运行,以期为MBBR工艺处理低C/N比城市污水提供一定的依据。
  通过研究,获得如下主要结论:
  (1)本试验采用的填料为AQUAPOROUSGEL日清载体,采用间歇式进水和连续曝气的方法在DO为5.3mg/L左右、pH值为6.5左右时可使不分段式MBBR启动成功。当系统对COD、氨氮和TN的去除率分别稳定在87%左右、65%左右和20%左右时,填料由白色变成黄褐色,微生物镜检后发现填料上生长着大量好氧型细菌、硝化细菌和部分缺氧型细菌,此时可认为系统中的生物膜已经成熟。
  (2)本试验采用连续进、出水和连续曝气的方式检测柱状MBBR反应器是否分段以及DO、填充率、C/N比等因素对系统运行的影响。
  在DO为5.3mg/L左右、pH值为6.5左右时,进水氨氮浓度分别为35mg/L、50mg/L,分段式MBBR和不分段式MBBR对COD的去除效果差不多;对氨氮、TN和TP的去除效率,分段式MBBR明显优于不分段式MBBR。通过动力学负荷Ud、水力停留时间HRT和设计体积V三个参数的理论分析,证明分段式MBBR反应器优于不分段式MBBR;分段式MBBR自下而上的四个反应区中,微生物量、污染物去除率各不同。
  在pH值为6.5左右时,利用分段式MBBR在不同DO浓度下进行试验。当DO为4.5mg/L时,系统对COD、氨氮、TN和TP的去除率分别为87%、85%、68%和37%,优于DO为5.3mg/L左右时的去除率。
  在DO为5.3mg/L左右、pH值为6.5左右时,利用分段式MBBR在填料填充率为40%、50%和60%时进行试验。结果表明,填料填充率为50%时,填料的流化性良好,填料之间的碰撞适当,对污染物的去除效果最好,其对COD、氨氮、TN和TP的去除率分别约为85%、76%、57%和24%。
  在DO为5.3mg/L左右、pH值为6.5左右时,利用分段式MBBR对C/N比分别为7.1、5.1、3.4和2.3的城市污水进行处理。结果表明,随着C/N比的减小,系统对COD的去除率呈现下降趋势,但出水COD浓度相接近;C/N比为5.1时,氨氮、TN和TP的去除效果最好。说明分段式MBBR反应器对水质变化适应力很强,而C/N比的变化会对系统去除污染物的能力产生影响。
  (3)针对C/N比很低的城市污水,在连续进、出水和曝气的情况下,进行了分段式MBBR的两点进水和外加碳源两种运行方式的连续性试验,取得了更好的脱氮效果,为生产实践提供一定的理论参考。
  在DO为5.3mg/L左右、pH值为6.5左右时,采用两点进水的方式以合理利用碳源,让分段式MBBR从反应器底部和第三反应区分别进水。结果表明,采用两点进水有助于自养细菌的生长繁殖,系统对污染物的去除效果有一定程度的提高。
  在DO为5.3mg/L左右、pH为6.5左右时,将分段式MBBR的进水方式改为从底部进原水,从第三反应区进外加碳源。外加碳源分为葡萄糖、淀粉和乙酸钠。结果表明,淀粉作为外加碳源时,系统的脱氮除磷能力最差;葡萄糖和乙酸钠作为外加碳源时,其脱氮除磷的效果差不多;具体选用何种外加碳源,应综合考虑药剂成本的高低和反应时间的快慢等因素。
[硕士论文] 贾芳芳
环境工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:近年来中国高速铁路事业发展迅速,随之产生的铁路污水处理问题也亟待解决。高速铁路正点率高站区内旅客滞留量少,造成站区内生活污水水质及水量不稳定、氨氮高而有机物少,呈现出碳氮比低的水质特点。所采用的传统生物处理工艺受限,尤其是TN、TP无法实现《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。因此研究、开发出适合于高速铁路站区生活污水特点的深度处理新技术具有重要意义。
  本文基于前期调研,运用自主研发的复合催化生物载体从耦合工艺出发研究出适合于高速铁路站区生活污水的深度脱氮除磷新技术、新工艺。首先开展实验室小试,探究不同运行条件(HRT、供气方式、低温)对反应器体系脱氮除磷的影响;接着开展现场中试,经调试、稳定运行后出水水质达标;结合研究数据进行动力学分析和微生物种群结构解析,建立了耦合技术的同步脱氮除磷机制;最后对复合催化生物载体造价及现场工程进行了经济性分析。研究结果表明:
  (1)实验室小试研究(Q=10.5~15.2L·d-1),在HRT=6h,反应器中间曝气DO=3.0±0.1mg·L-1,水温T=9-28℃条件下,污水脱氮除磷效率分别达85%、90%以上,出水水质可达GB18918-2002一级A排放标准。
  (2)现场中试试验(Q=2.0t·d-1)的工艺参数为HRT=6h,设备中间曝气控制DO=3.0±0.1mg·L-1,设备运行稳定,期间连续检测设备出水NH4+-N、TN、TP、COD,出水已由第三方检测机构检测,出水效果达标。
  (3)污水中氮的脱除是铁基质催化内电解与生物膜的共同作用,磷的去除以污水中磷参与铁基质催化内电解的化学作用为主导;Eckenfelder模型建立的脱氮除磷反应常数k分别为0.000998、0.005432min-1,优于同类反应器。
  (4)高通量测序和荧光定量PCR分析得出系统优势菌属为Sphaerotilus(球衣菌属)、Rhodobacter(红杆菌属)和Maritimimonas,未发现相关除磷菌,进一步验证了体系通过自养反硝化和化学除磷实现联合脱氮除磷的机制。
  (5)经济效益分析得出吨水投资费用为700元/t(其中填料吨水直接投资成本为50元/t),吨水运行费用为0.16元/t,经对比分析优于其他生物载体、外加碳源、化学除磷及污水提标工艺,是一种经济、高效的污水深度处理工艺。
  因此,此技术的研发可为高速铁路站区生活污水提标改造、深度脱氮除磷提供新思路、新工艺,可解决铁路站区生活污水深度处理常年未解决的难题。
[硕士论文] 张月
工商管理 河北工程大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,中国致力于加快城镇化的脚步,同时更加注重农村的生活环境质量。生活垃圾随意倾倒、清运不及时等问题影响农村居民的生活环境,因此农村的生活垃圾治理项目势在必行。2020年全面建成小康社会,脱贫攻坚战略和乡村振兴战略正在开展,更加坚定了农村生活垃圾治理项目的决心。但是,政府资金实力有限,缺乏先进的垃圾治理技术支持,在这样的社会和经济背景下PPP模式有了用武之地。本文主要从构建风险评价体系角度对农村生活垃圾治理PPP项目进行研究,目的是通过构建农村生活垃圾治理PPP项目的风险评价体系为风险评价和风险规避提供依据和支撑。
  本文在农村生活垃圾治理的现状和大量国内外文献的基础上,首先从农村生活垃圾和PPP模式基本理论入手,分别介绍了农村生活垃圾、PPP模式以及PPP项目风险的相关理论,为农村生活垃圾治理PPP项目的风险分析提供理论依据。随后对农村生活垃圾治理PPP项目进行风险分析,主要从项目特点,风险特征、风险来源以及风险识别方法进行分析,然后进行农村生活垃圾治理PPP项目的风险评价体系构建,评价体系包括评价主体和目标、风险评价指标体系以及基于层次分析法的模糊综合评价法,并以M村为例进行案例分析,最后提出农村生活垃圾治理PPP项目的风险应对策略。
[硕士论文] 李闽
环境工程 苏州科技学院;苏州科技大学 2018(学位年度)
摘要:挥发性有机废气对环境造成严重污染,危害人体的健康。挥发性有机物(VOCs)的排放量随着经济社会的发展壮大而不断增多,大气污染原来越严重,它不但给自然环境带来极大的危害,而且对人类的健康产生了极大的影响。我国对VOCs的回收及应用工作开展的相对较晚,工艺处理程度及技术熟练程度都有待开发研究。目前国内对于处理VOCs的工艺流程、参数设置、吸附剂的选择及工程使用方面的设计情况缺少系统性的研究。
  针对纺织涂层工业生产中产生的含DMF、甲苯废气,采用吸收法、吸附法、冷凝法组合工艺进行处理回收。吸收法是操作方法简单、工艺相对成熟的用于大气量及浓度较低的有机废气处理的一种低投入低回收成本的废气处理技术。在含DMF(二甲基甲酰胺)废气处理中应用最为广泛。吸附法和冷凝法针对甲苯废气进行了浓缩吸附和回收,该组合工艺投资价格低,处理效果好。
  本研究在分析国内外溶剂回收相关技术的基础上,对DMF、活性炭吸附回收VOCs工艺参数进行了工业实验测定和研究。主要内容和研究成果归纳如下:
  (1)DMF喷淋技术
  由于液气比例的加大,促使DMF排气量逐渐下降,由于水吸收DMF的效率一直很高,所以液气比例的加大对整个过程的吸收效率影响不太大,升高幅度不是很明显;
  由于液相浓度增大14%-28%,使DMF被水吸收的效率逐渐减小,但是排口的浓度变大约2mg/m3,整体来看对吸收效率的影响不大;随着气体排口流速的增加(7.3-10.1m/s)、气体温度升高(28.5-30.5℃),水吸收DMF的效率降低;
  是否含有除雾器对DMF影响较大,加装除雾器会显著提高DMF的去除率。
  (2)活性炭吸附
  当废气流速增大、吸附温度增高、吸附湿度变大会导致吸附量的减小;吸附压力变大会导致吸附量变大;
  废气温度过高对活性炭吸附甲苯不利,活性炭吸附温度在40℃以下时差别不大,当超过40℃,出现明显降低;
  采用水蒸气完全脱附再生后的活性炭性能有所下降,经过多次吸附-脱附后活性炭吸附性能在80%。
  (3)活性炭水蒸气脱附温度为140度,脱附时间为90分钟为最佳配比;活性炭经过多次吸附脱附循环后仍能保持较高的吸附容量。
[硕士论文] 范国强
建筑与土木工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:卫生填埋法是现阶段最主要的城市生活垃圾处理处置方法,填埋法会产生大量的渗滤液,垃圾渗滤液对地下水、土壤、周围环境都会造成严重的污染,而且渗滤液有机组分含量高、可生化性差还含有有毒有害物质,严重阻碍常规处理方法的处理能力和处理效率,目前渗滤液的处理方法主要有化法、生化法、联合工艺法三类。本文结合渗滤液处理难点采用混凝+电化学氧化法联合处理工艺,针对兰州市垃圾渗滤液进行实验研究,尽最大程度降低渗滤液中氨氮和COD的含量并提高可生化性,为后续生化处理创造较好的实验条件,达到联合工艺中预处理的作用。
  兰州是西北寒旱地区典型城市,兰州市垃圾渗滤液具有全国垃圾渗滤液特点的普遍性又具有西北地区垃圾渗滤液的特殊性。本文主要在以下三个方面对兰州市垃圾渗滤液进行研究:
  (1)模拟填埋实验。通过查阅文献以及对兰州市垃圾组分调查,确定垃圾组分配比并进行模拟填埋实验。通过控制垃圾中的含水量进行垃圾最佳含水量和实际水量对照实验,分别测定两组填埋实验垃圾降解阶段过程中氨氮和COD的含量并分析垃圾降解规律,为填埋场设计及运营提供相关理论数据。模拟填埋实验通过对比两种条件下实验结果发现,保持生活垃圾最佳含水量可以有效增加垃圾降解速度,促进垃圾中有机物的快速降解,缩短降解周期,对实际填埋场中水分的控制有一定的参考价值。生活垃圾在填埋过程中有机物降解规律明显,氨氮浓度在填埋过程中呈稳步上升趋势,直到填埋柱中的垃圾降解充分后浓度趋于平稳,由最初283mg/L,逐渐上升到1000mg/L,最后在1000mg/L左右波动;COD浓度变化与氨氮浓度变化规律差异较大,COD浓度在填埋实验10天左右时间快速上升由2822mg/L快速上升到51019mg/L,后逐渐下降最终平稳在4400mg/L。
  (2)混凝实验。本实验是针对实际填埋场中COD峰值时段的水质进行处理混凝实验,通过与填埋实验COD峰值水样数据比较确定,选取环保公司垃圾渗滤液处理系统中调节池中的渗滤液为实验水样。实验选用经济高效的PAC、PFS、PFC三种混凝剂,通过调节混凝剂种类、混凝剂投加量和pH值确定COD和氨氮最佳去除率时的实验条件。混凝剂为PAC+PFS,投加量为8g/L,pH值为7.5时混凝实验可以达到最佳去除效果,此时氨氮去除率为40.2%;COD去除率为48.9%。通过调节PAC和PFS投加量调节实验,PAC∶PFS为1∶3时去除率达到最高。
  (3)电化学实验。电化学实验水样为混凝实验的出水水质,实验通过调节电极板种类、电流密度、NaC1投加量、pH值等因素的值确定实验条件,从而达到最佳去处效果,为后续生化实验奠定基础。实验采用正交分析法确定在电极为Ti/RuO2-IrO2-TiO2;NaC1投加量为2g/L;电流密度为7.5A/dm2;pH值为7时实验出水去除率最高,氨氮去除率达到56.5%、CODcr去除率达到59.3%。
  实验进水水质:氨氮浓度为2153mg/L,COD浓度为68312 mg/L,BOD5浓度为11164mg/L,B∶C为0.18。混凝+电化学实验后出水水质∶氨氮浓度为477mg/L,COD浓度为15441 mg/L,BOD5浓度为6537mg/L,B∶C为0.42。混凝+电化学实验对氨氮去除率为77.8%,对COD去除率为77.4%,B∶C由0.18上升到0.42,可生化性大大提升,对后续生化处理有着重要的意义,达到了最初的实验目的。
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